化学:1.1.3《电子云与原子轨道》课件(新人教版选修3)

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化学人教版(2019)选择性必修2 1.1.2电子云和原子轨道(共23张ppt)

化学人教版(2019)选择性必修2 1.1.2电子云和原子轨道(共23张ppt)
该处的体积
小点越密,表明概率密度越大。
01 电子云与原子轨道
1、电子云
电子云图难绘制
电子云轮廓图
电子云轮廓图: 把电子在原子核外空间出现概率P= 90% 的空间圈出来。
01 电子云与原子轨道
1、电子云
同一原子的 s 电子的电子云轮廓图
1. 不同能层的s电子云形状一致,均为球形; 2. 能层越高,s电子的电子云半径越大。
A.s和p的原子轨道形状相同 C
B.每个p都有6个原子轨道 C.s能级的原子轨道半径与电子层数有关 D. 同一电子层p的原子轨道能量不相等
课堂练习
6.按照量子力学对原子核外电子运动状态的描述,下列说法不正确
的是( D )
A.p能级有3个轨道 B.s电子云轮廓图为球形 C.电子跃迁所得原子光谱可用于元素鉴定 D.基态Si原子的2p能级与3p能级中的电子能量相同
01 电子云与原子轨道
氢原子的五次瞬间照相
5 张照片 叠印
100 张照片 叠印
1 000 张照 片叠印
用小黑点的疏密来表示 小黑点密处表示电子出现的概 率密度大,小黑点疏处概率密 度小
看上去好像一片带负电的云雾 笼罩在原子核周围 电子云
01 电子云与原子轨道
1、电子云
玻尔模型
电子云模型
电子在_线__性___轨__道__上绕核运行
宏观物体的运动轨迹 电子的运动轨迹是什么样子?
核外电子的运动
01 电子云与原子轨道
核外电子运动有何特点?
宏观物体
电子
质量
很大
很小速度Leabharlann 较慢很快(接近光速)
空间

极小
轨迹
可描述 (画图或函数描述)

2021年化学人教版选修3课件:1-1-2 电子云和原子轨道

2021年化学人教版选修3课件:1-1-2 电子云和原子轨道

【提示】 电子云表示电子在核外空间某处出现的概率分 布,不代表电子的运动轨迹,小黑点也并不代表电子。
【解析】 电子云表示电子在核外某一区域出现的概率密度 分布,故 A 项错误;原子轨道是电子出现概率为 90%的电子云 空间,这只是表明电子在这一空间区域内出现的机会大,在此空 间区域外出现的机会少,故 B 项错误;无论能层序数 n 如何变化, 每个 p 能级都有 3 个原子轨道且相互垂直,故 C 项错误;电子 的能量越高,电子在离核更远的区域出现的机会越大,电子云将 向更大的空间扩展,原子轨道半径会逐渐增大。
2.一般规律 (1)在元素周期表中有如下一般规律:第ⅠA、ⅢA、ⅦA 族 三个主族元素的基态原子核外存在着 1 个未成对电子,第ⅣA、 ⅥA 族两个主族元素的基态原子核外存在着 2 个未成对电子, 第ⅤA 族元素的基态原子核外存在着 3 个未成对的 p 电子,而 第ⅡA 和 0 族元素都不存在未成对电子。 (2)副族和第Ⅷ族元素可通过核外电子排布式进行判断,其 中特别要注意的是铬和铜两种元素,铬的基态原子存在着 6 个 未成对电子,而不是 4 个。铜的基态原子存在着 1 个未成对 s 电子而不是 d 电子。
一、电子云 1.概念 一定时间间隔内电子在原子核外出现 2.电子云轮廓图的制作
概率 的分布图。
3 . 电 子 云 图 中 黑 点 不 代 表 一个电子 , 每 个 黑 点 表 示 电子出现过一次 。
4.黑点疏密的程度表示了电子 在原子核外出现的概率 的 大小。点疏的地方表示电子 在那里出现的概率小 ,点密集的 地方表示电子 在那里出现的概率大 。
三、泡利原理和洪特规则 1.泡利原理 在任何一个原子里,不可能有运动状态完全相同的两个电 子。一个轨道最多只能容纳 两 个电子,而且自旋方向 相反 。

1.1.3电子云与原子轨道(教学课件)——高二化学人教版(2019)选择性必修2

1.1.3电子云与原子轨道(教学课件)——高二化学人教版(2019)选择性必修2

核外电子质量小(只有9.11×10-31 kg),运动空间小(相对于宏观物体而言), 运动速率大(近光速);无确定的轨道,无法描述其运动轨迹;无法计算电子在某一刻 所在的位置,只能指出其在核外空间某处出现的机会的多少(概率)。
1913年,波尔提出氢原子模型,电子在线性轨道上绕核运行
1926年,玻尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。
如何区分原子是基态还是激发态?
课堂练习1:3px所代表的含义是(D )
A.px轨道上有3个电子 B.第三电子层px轨道有3个伸展方向 C.px电子云有3个伸展方向 D.第三电子层沿x轴方向伸展的P轨道
课堂练习2:判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
①同一原子中的npx与npy轨道形状相同,半径相同且在空间相互垂直。( √ ) ③电子云图中小黑点密度的大小可表示电子的多少。( × ) ④p轨道呈哑铃形,因此p轨道上的电子运动轨迹呈哑铃形。( × ) ⑤2p、3p、4p能级的轨道数依次增多( × )
Pz、Py、Px的电子云轮廓图 (x、y、z分别是p电子云在直角坐标系里的取向) 相似点:p电子云的形状是哑铃状的,同一能层中px、py、pz的能量相同
递变性:能层序数越大,p电子云半径越大
一、电子云
d的电子云轮廓图(五个伸展方向)
f的电子云轮廓图(七个伸展方向)
课堂练习1:图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和电子云轮廓图。
4px、4py、4pz 哑铃形(相互垂直)
2
4同f 一能级7 中px、py2、pz的能量相同,称为简并轨道。
课堂达标
1. 下列说法中正确的是( )A
A. 1s22s12p1表示的是激发态原子的核外电子排布 B. 3p2表示3p能级有两个原子轨道 C. 同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D. 同一原子中,2p、3p、4p能级中的轨道数依次增多

1.1.3电子云原子轨道泡利原理洪特规则能量最低原理课件高二化学人教版选择性必修2

1.1.3电子云原子轨道泡利原理洪特规则能量最低原理课件高二化学人教版选择性必修2

能级
原子 轨道数
s ……1 p ……3 d ……5 f ……7
原子轨道 表示方法
电子云 原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
泡利原理:在一个原子轨道里,最多只能容纳__2_个电 子,它们的自旋方向__相__反___,用“__↓_↑____”表示。
顺时针、逆时针

注:一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子
概率密度:
一定空间运动状态的电子在核外空间各处都有可能出现,但出现的概率 不同
P表示电子在某处出现的概率
V表示该处的体积
概率密度:ρ=
P V
电子云 原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
电子云:
由于核外电子的概率密度分布看起来像一片 云雾,因而被形象地称为电子云
电子云:电子在原子核外空间概率密度分布的 形象描述。
(方向性)分别以Px , Py , PZ表示。
注:不同能层的同种能级的原子轨道形状相似,只是半径不同;相同能 层的同种能级的原子轨道形状相似,半径相同,能量相同,方向不同 。
电子云 原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理 P能级的原子轨道图
哑铃形
电子云 原子轨道 泡利原理 d能级的5个原子轨道:花瓣形
波尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。
宏观物体的运动
微观粒子的运动
电子云 原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
1913年,玻尔提出氢原子模型,电子在 线性轨道 上绕核运 行。
1922年诺贝尔 物理学奖获得者
然而,1926年,玻尔建立的线性轨道模型被 量子力学推翻。
电子云 原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
z
x
y
电子云 原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理 s能级的原子轨道图

电子云与原子轨道

电子云与原子轨道

材料结构优化
电子云和原子轨道理论可以用来优化材料的结构,如合金的结构、晶体ຫໍສະໝຸດ 结构等,从而提高材料的性能和稳定性。
03
材料表面与界面研究
电子云和原子轨道理论可以用来研究材料表面和界面的性质,如表面吸
附、表面重构、界面相互作用等,从而为材料表面的改性和界面工程提
供理论支持。
在生物学中的应用
生物大分子结构研究
预测分子的几何结构和性质
电子云和原子轨道理论可以用来预测分子的几何结构和性 质,如分子的形状、极性、光谱性质等,从而为分子设计 和合成提供理论支持。
在材料科学中的应用
01
材料性质预测
电子云和原子轨道理论可以用来预测材料的性质,如导电性、光学性质、
磁学性质等,从而为新材料的发现和应用提供理论支持。
02
能级
排布
原子轨道的能级由主量子数n、角量 子数l和磁量子数m共同决定。
电子按照能量从低到高的顺序填充到 各个原子轨道中,形成电子云。
能级从低到高依次为
s、p、d、f等,同一能级的不同轨道 称为简并轨道。
原子轨道的形状和取向
形状
根据主量子数n和角量子数l的不 同,原子轨道有不同的形状,如s 轨道为球形,p轨道为哑铃形,d 轨道为花瓣形等。
05 电子云与原子轨道的未来 发展
高精度计算方法的发展
密度泛函理论
随着计算能力的提升,密度泛函理论在电子云和原子轨道计算中 的应用将更加广泛,能够更精确地描述电子结构和性质。
多尺度模型
结合不同尺度的模型和方法,如量子力学、分子力学和经典力学, 以更全面地描述复杂体系的电子云和原子轨道行为。
机器学习和人工智能
电子云的交叠与屏蔽效应
电子云交叠是指不同原子或分子的电 子云在空间某处相互重叠,这会导致 电子的相互作用增强,从而影响原子 的化学性质和分子的稳定性。

高中化学原子结构 电子云与原子轨道课件 新课标 人教 选修3

高中化学原子结构 电子云与原子轨道课件 新课标 人教 选修3

课堂练习
用轨道表示式表示出铁原 子的核外电子排布
泡利原理↑↓Fra bibliotek↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓
洪特规则
↑↓
能量最低原理
思考与交流
1、从元素周期表中查出铜的外围电子排布, 它是否符合构造原理。
当一个能级上的电子填充达到全充满, 半充满或全空时是一种稳定状态,使得体 系的能量较低。这就是洪特规则的第二条。
微观物体的运动特征: 核外电子质量小,运动空间小,运动速率大。 无确定的轨道,无法描述其运动轨迹。 无法计算电子在某一刻所在的位置,只能指出
其在核外空间某处出现的机会的多少。
核外电子运动状态的描述
电子云(演示)
电子云:描述核外电子运动特征的图象。 电子云中的小黑点:
并不是表示原子核外的一个电子,而是表 示电子在此空间出现的机率。
1、S、P、d能级分别有多少个轨道,每个轨道上最多能 容纳几个电子?其自旋方向怎样?
S p d f能级分别有2、3、5、7个轨道,每个 轨道最多能容纳的电子数为2个,且自旋方向相反。 这就是泡利原理 2、举例说明洪特规则:
当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是 首先单独占一个轨道(即分占不同的轨道),而 且自旋方向相同。
2、钠的电子排布式可写成[Ne]3S1,试问: 上式方括号中的符号是什么意思?
作业
通读本节《原子结构》课 文,归纳本节知识内容,并自 出自解一道题。
(以上两项均写在作业本上)
原子结构
电子云与原子轨道
宏观、微观运动的不同
宏观物体 微观粒子
质量 很大 速度 较小 位移 可测 能量 可测
很小
很大(接近光 速)

化学:113《电子云与原子轨道》课件新人教版选修

化学:113《电子云与原子轨道》课件新人教版选修
化学:113《电子云与原 子轨道》课件新人教版选 修 本课程将介绍电子云与原子轨道的重要概念,让学生深入了解原子结构的奥
秘。通过实际应用案例,展示它们在化学领域的重要性。
课程介绍
1 学习目标
了解电子云和原子轨道的基本概念,并认识它们在化学中的作用。
2 课程大纲
介绍原子结构的发现历程,解释电子云和原子轨道之间的关系。
2 深入思考
鼓励学生思考电子云和原子轨道对于理解原子结构和化学性质的意义和挑战。
原子轨道的概念
1
波粒二象性
原子轨道既具有粒子特性,也具有波动特性,受到电子的波动行为的影响。
2
量子数
通过量子数可以描述原子轨道的性质,包括能级、形状和自旋方向。
3
轨道排布
不同轨道之间按一定顺序排布,如s、p、d和f轨道,分别对应不同的形状和能级。
量子数解释
主量子数(n)
描述电子能级的大小,越大 表示电子离核越远。
材料科学
理解电子云和原子轨道有助于设计和改进材 料的性能,如半导体、光电子器件等。
分子结构
通过原子轨道的相互叠加,以及电子云的形 状和分布,可以推导分子结构和性质。
能源应用
应用在能源产业中,如太阳能电池、催化剂 等的研究和开发过程中。
总结和提问
1 电子云和原子轨道的关系
总结电子云与原子轨道的重要性和应用,带领学生回顾课程内容。
角量子数(l)
描述原子轨道的形状,取值 范围从0到n-1。
磁量子数
电子云与原子轨道的关系
电子云 描述电子位置 展示电子密度 无处不在
原子轨道 描述电子运动路径 展示能级和形状 特定区域的概率密度分布
电子云和原子轨道的实际应用
化学反应

1.1.3《电子云与原子轨道》教案(新人教版选修3)

1.1.3《电子云与原子轨道》教案(新人教版选修3)

1.1.3《电子云与原子轨道》教案(新人教版选修3)一、教学目标1. 了解电子云和原子轨道的含义。

2. 知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理二、教学重难点1. 原子轨道的含义2. 泡利原理和洪特规则三、教学方法以科学探究、思考与交流等方式,探究泡利原则、洪特规则以及原子结构之间的关系,充分认识结构决定性质的化学基础四、教具准备多媒体【教学过程】【导入】复习构造原理Cr 1s22s22p63s23p63d54s1【引入】电子在核外空间运动,能否用宏观的牛顿运动定律来描述呢?五、电子云和原子轨道:1. 电子云宏观物体的运动特征:可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度;可以描画它们的运动轨迹。

微观物体的运动特征:核外电子质量小,运动空间小,运动速率大。

无确定的轨道,无法描述其运动轨迹。

无法计算电子在某一刻所在的位置,只能指出其在核外空间某处出现的机会多少。

【讲述】电子运动的特点:①质量极小②运动空间极小③极高速运动。

因此,电子运动来能用牛顿运动定律来描述,只能用统计的观点来描述。

我们不可能像描述宏观运动物体那样,确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何,而只能确定它在原子核外各处出现的概率。

概率分布图看起来像一片云雾,因而被形象地称作电子云。

常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来,人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。

2. 原子轨道【讲述】S的原子轨道是球形的,能层序数越大,原子轨道的半径越大。

P的原子轨道是纺锤形的,每个P能级有3个轨道,它们互相垂直,分别以P x、P y、P z为符号。

P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。

【讲述】s电子的原子轨道都是球形的(原子核位于球心),能层序数越大,原子轨道的半径越大。

这是由于1s,2s,3s……电子的能量依次增高,电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大,电子云越来越向更大的空间扩展。

这是不难理解的,打个比喻,神州五号必须依靠推动(提供能量)才能克服地球引力上天,2s电子比1s电子能量高,克服原子核的吸引在离核更远的空间出现的概率就比1s大,因而2s电子云必然比1s电子云更扩散。

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d原子轨道图
科学探究
观察图1-14,这些图称为原子的电子轨道表示 式
1.每个原子轨道最多只能容纳几个电子?
2.当电子排在同一个能级内时,有什么规律?
★核外电子排布规则 1.能量最低原理 2.泡利不相容原理
举例说明泡利原理:
一个原子轨道最多容纳2个电子,而 且自旋方向相反。
举例说明洪特规则:
当电子排布在同一能级的不同轨道时,
注意
其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( C )
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↑ ↑↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
A
↑↓ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
↑↑
B
↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↓ ↓
五、电子云与原子轨道
1.电子云
思考 宏观物体的运动特征:
可以准确地测出它们在某一时刻所处的
位置及运行的速度; 可以描画它们的运动轨迹。
微观物体的运动特征:
电子的质量很小,只有9.11×10-31千克; 核外电子的运动范围很小(相对于宏观物体 而言); 电子的运动速度很大;
测不准
小黑点的疏密表示电子在核外空间 单位体积内出现的概率的大小。
↑↓
↑↓
↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓ ↑↓
C
D
当碳原子的核外电子排布由
↑ ↑ ↑
↑↓ ↑↓


转变为
↑ ↑↓
时,下列说法正确的是 ( A C)
A.碳原子由基态变为激发态 B.碳原子由激发态变为基态 C .碳原子要从外界环境中吸收能量 D.碳原子要向外界环境释放能量
总是首先单独占一个轨道(即分占不同 的轨道),而且自旋方向相同。(全空、 半充满、全充满)
3.洪特规则 4.补充规则
6 10 14 全充满(p ,d ,f )
0,d0,f0) 全空时( p 相对稳定的状态
半充满(p3,d5,f7)
注意:
能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低 状态”,而不是说电子填充到能量最低的轨道中 去,泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能 量最低状态”
第一节 原子结构
(第3课时)
复习
7s 7p 6s 5s 6p 5p 6d 5d
构造原理
5f
4s
3s
4p
3p
4d
3d
4f
2s
1s
2p
1~36号元素中是否都遵循构造原理? 举出能否具体的例子? 24号铬:1s22s22p63s23p64s13d5
29号铜: 1s22s22p63s23p64s13d10
电子轮廓图的制作
电子云轮廓图的原子轨道是球形对称的.
2. 原子轨道:即电子云轮廓图
电子云形状
s电子云呈球形,在半径相同的球面上, 电子出现的机会相同; p电子云呈纺锤形(或无柄亚铃形); d电子云是花瓣形;
f电子云更为复杂
原子轨道
P能级的原子轨道图
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